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コペルニシウム

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/11/19 09:34 UTC 版)

コペルニシウム（Copernicium 英語: [ˌkoʊpərˈnɪsiəm]）は、元素記号Cn、原子番号112の合成元素である。既知の同位体は放射性が非常に高く、研究室内でしか作られない。最も安定な同位体はコペルニシウム285で、半減期は約28秒である。1996年にドイツ・ダルムシュタット近郊の重イオン研究所で初めて合成され、天文学者のニコラウス・コペルニクスに因んで命名された。

脚注

注釈

^ 核物理学では、原子番号の大きい元素は、「重い」元素と呼ばれる。原子番号82の鉛は、重い元素の一例である。「超重元素」という用語は、通常、原子番号103以降の元素を指す（ただし、原子番号100^[3]以降とするものや112以降^[4]とするもの等、いくつかの定義がある^[5]）。ある元素における「重い同位体」や「重い核」という言葉は、各々、質量の大きい同位体、質量の大きい核を指す。
^ 2009年、ユーリイ・オガネシアン率いるドゥブナ合同原子核研究所のチームは、対称の¹³⁶Xe + ¹³⁶Xe反応におけるハッシウム合成の試みの結果について公表した。彼らはこの反応で単原子を観測できず、反応断面積の上限を2.5 pbとした^[6]。対照的に、ハッシウムの発見に繋がった反応である²⁰⁸Pb + ⁵⁸Feの反応断面積は、発見者らにより19+19
−11pbと推定された^[7]。
^ 励起エネルギーが大きくなるほど、より多くの中性子が放出される。励起エネルギーが、各々の中性子を残りの核子に結び付けるエネルギーより低い場合、中性子は放出されない。その代わり、複合核はガンマ線を放出して脱励起する^[11]。
^ IUPAC・IUPAP共同作業部会による定義では、その核が10^-14秒にわたり崩壊しない場合にのみ、発見として認定される。この値は、原子核が外側の電子を獲得して化学的性質を示すのにかかる時間の推定値として選択された^[12]。また、一般的に考えられる複合核の寿命の上限値を示すものでもある^[13]。
^ この分離は、生成した原子核が未反応の粒子線の原子核よりも、標的をよりゆっくり通り過ぎることに基づく。セパレーター内には電場と磁場が印加されているが、特定の粒子速度で移動する粒子に対してはそれらの影響が相殺されるようになっている^[15]。このような分離は、飛行時間型質量分析計や反跳エネルギー測定によって補完されることがある。この2つを組み合わせると原子核の質量を推定することが可能となる^[16]。
^ 全ての崩壊モードが静電反発を原因とするのではなく、例えば、ベータ崩壊の原因は弱い相互作用である^[19]。
^ 原子核の質量は直接測定されず、ほかの原子核の値から計算され、このような方法を間接的と呼ぶ。直接測定も可能であるが、もっとも重い原子核についてはほとんどの場合可能ではない^[22]。超重元素の質量の直接測定は、2018年にローレンス・バークレー国立研究所により初めて報告された^[23]。
^ 自発核分裂は、ドゥブナ合同原子核研究所を率いていたゲオルギー・フリョロフにより発見され^[24]、この研究所の得意分野となった^[25]。対称的に、ローレンス・バークレー国立研究所の科学者は、自発核分裂から得られる情報は新元素の合成を裏付けるのに不十分であると信じていた。これは、複合核が中性子だけを放出し、陽子やアルファ粒子のような荷電粒子を放出しないことを立証するのは困難なためである^[13]。そのため彼らは、連続的なアルファ崩壊により、新しい同位体を既知の同位体と結び付ける方法を好んだ^[24]。
^ 例えば、1957年にスウェーデンのノーベル物理学研究所は、102番元素を誤同定した^[26]。これ以前にこの元素の合成に関する決定的な主張はなく、発見者により、ノーベリウムと命名されたが、後に、この同定は誤りであったことが分かった^[27]。翌年、ローレンス・バークレー国立研究所は、ノーベル物理学研究所による結果は再現性がなく、代わりに彼ら自身がこの元素を合成したと発表したが、この主張も後に誤りであったことが判明した^[27]。ドゥブナ合同原子核研究所は、彼らこそがこの元素を最初に合成したと主張し、ジョリオチウムと命名したが^[28]、この名前も認定されなかった（ドゥブナ合同原子核研究所は、のちに、102番元素の命名は「性急」であったと述べた）^[29]。「ノーベリウム」という名前は、広く使われていたため、変更されなかった^[30]。